مکانیسم های مولکولی یک داروی سنتی آفریقایی

14 نوامبر 2018 - محققان گروه فیزیولوژی و بیوفیزیک دانشکده ی پزشکی ایروین در دانشگاه کالیفرنیا، مبنای مولکولی عملکرد درمانی یک داروی سنتی آفریقایی را که برای درمان انواع بیماری ها و اختلالات شامل دیابت، درد، سردرد، فلج و صرع استفاده می شود، کشف کردند.
محققان UCI نشان دادند که چگونه دو جزء از عصاره ی برگ مالوتوس(Mallotus) به یک جایگاه اتصال در  KCNQ1، که پیش از این شناخته نشده بود، متصل می شوند. KCNQ1 یک کانال پتاسیمی ضروری برای کنترل فعالیت الکتریکی در بسیاری از ارگان های بدن، از جمله قلب، کلیه ها، دستگاه گوارش، تیروئید و پانکراس، است. در مدل کامپیوتری زیر، اتصال جزء جدید مولکولی این عصاره ی گیاهی یعنی CPT1، یا همان مولکول اسید ایزوالریک (سبز)، به یک مکان اتصال جدید بنام R243  (قرمز) برای فعال کردن کانال پتاسیمی KCNQ1 نشان داده شده است.

تا به امروز مکانیسم مولکولی این داروی گیاهی که عصاره ی برگ درختچه ی  Mallotus oppositifolius، است و قرن ها در سراسر آفریقا مورد استفاده بوده، به طور کامل درک نشده بود. این کشف که در مجله ی Science Advances منتشر شد، نشان داد که دو جزء از عصاره ی برگ مالوتوس، به یک جایگاه اتصال قبلا ناشناخته در کانال پتاسیمی KCNQ1، متصل می شوند.
دکتر Geoffrey Abbott  مدیر این تحقیقات می گوید: گیاهان یک منبع غنی از ترکیباتی هستند که کانال های یونی را تعدیل می کنند. ما کشف کردیم که ترکیبات عصاره ی برگ مالوتوس در واقع به یک جایگاه جدید در کانال پتاسیم متصل می شود که بین حفره ی کانال و سنسور ولتاژ آن قرار گرفته است. علاوه بر این، ما کشف کردیم که یکی از این ترکیبات متعلق به یک گروه از مواد شیمیایی است که قبلا به عنوان باز کننده ی کانال KCNQ شناخته نشده بود. این دو اکتشاف ممکن است در آینده توسعه ی داروهایی موثرتر و ایمن تر را تسهیل کنند.

محققان با غربالگری همه ی ترکیبات عصاره برگ مالوتوس برای باز کردن کانال KCNQ1، وجود یک فعال کننده ی کانال شناخته شده را تایید و یک فعال کننده ی کاملا جدید را کشف کردند. سپس آنها از مدل کامپیوتری برای شناسایی جایگاه اتصال این داروها در KCNQ1 استفاده کرده و با کمک مطالعه ی عملکرد کانالهای KCNQ1 جهش یافته، وجود این جایگاه را که قبلا شناسایی نشده بود، تایید کردند. محققانUCI  همچنین دریافتند که این جایگاه اتصال جدید، در انواع دیگر این کانال یعنی KCNQ2 / 3  نیز وجود دارد، کانالهای KCNQ2 / 3 در مغز یافت می شوند و مرتبط با صرع و انسفالوپاتی هستند. کشف این سایت جدید می تواند راهی را برای بهبود داروهای ضد صرع بگشاید.
اختلال ژنتیکی در KCNQ1موجب آریتمی قلبی کشنده می شود و همچنین با سرطان معده، دیابت نوع II، و اختلال عملکرد تیروئید و هیپوفیز ارتباط دارد. اختلال KCNQ2 / 3 سبب صرع و تاخیر شدید در رشد می شود. بنابراین به استراتژی های جدیدی برای فعال سازی این کانالهای پتاسیمی نیاز داریم تا بر تأثیرات اختلال ژنتیکی در آنها غلبه کنیم.

دکتر Abbott گفت: کشف گیاهان دارویی جدید که ممکن است به استراتژی های توسعه ی داروهای فعال کننده ی KCNQ  کمک نماید، اهمیت حفاظت از این گونه های گیاهی را نشان می دهد. عواملی مانند از دست رفتن زیستگاه های طبیعی آنها، جمع آوری بیش از حد و تغییرات آب و هوایی، این منابع ارزشمند را تهدید می کنند.

منبع و سایت خبر:

Science Advances, 2018; 4 (11): eaav0824 DOI: 10.1126/sciadv.aav0824

www.sciencedaily.com/releases/2018/11/181114144321.htm